CN206130949U - 一种油船辅锅炉水位‑蒸汽自动控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种油船辅锅炉水位‑蒸汽自动控制系统，包括PLC控制器、重力压力传感器、蒸汽压力传感器、水泵、油泵、风机和报警装置，重力压力传感器安装于辅锅炉的内壁底部，蒸汽压力传感器安装于辅锅炉的内壁顶部，PLC控制器包括顺序连接的输入端口、中央处理器和输出端口，重力压力传感器和蒸汽压力传感器与输入端口电连接，水泵、油泵、风机和报警装置与输出端口电连接。本实用新型由于采用了压力传感器对水的重力和蒸汽压力进行检测，因而大大减少了因为虚假水位引起的误报警，使控制系统的可靠性会进一步增强，同时将PLC控制器应用到船舶辅锅炉之后，其接线和拆线量会减少，方便了操作，并减少了工作量和故障率。

Description

一种油船辅锅炉水位-蒸汽自动控制系统

技术领域

本实用新型涉及油船辅锅炉技术领域，具体涉及一种油船辅锅炉水位-蒸汽自动控制系统。

背景技术

船舶辅锅炉在现代船舶占据重要位置，是船舶动力不可缺少的一部分，油船辅锅炉产生的蒸汽主要用于加热货油，驱动货油泵以及供厨房和空调机等用汽，蒸发量和蒸汽压力都比较大，柴油机货船所配备的锅炉一般较小，主要用于加热主、辅柴油机所用的燃油；客船的辅锅炉对乘客以及船员的生活条件的改善有很大的利用价值。但是，本实用新型的发明人经过研究发现，现有油船辅锅炉在船舶航行过程中，由于船舶航行的环境(如海洋)比较恶劣，船舶经常出现严重倾斜，会造成虚假水位，从而导致油船辅锅炉内的水位测量不准确，引起虚假水位误报警。

实用新型内容

针对现有技术存在的船舶航行环境比较恶劣，船舶经常出现严重倾斜，会造成虚假水位，从而导致油船辅锅炉内的水位测量不准确，引起虚假水位误报警的技术问题，本实用新型提供一种油船辅锅炉水位-蒸汽自动控制系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种油船辅锅炉水位-蒸汽自动控制系统，包括PLC控制器、重力压力传感器、蒸汽压力传感器、水泵、油泵、风机和报警装置，所述重力压力传感器安装于辅锅炉的内壁底部，所述蒸汽压力传感器安装于辅锅炉的内壁顶部，所述PLC控制器包括顺序连接的输入端口、中央处理器和输出端口，所述重力压力传感器和蒸汽压力传感器与输入端口电连接，所述水泵、油泵、风机和报警装置与输出端口电连接。

进一步，所述辅锅炉的内壁底部均匀安装有四个重力压力传感器，所述辅锅炉的内壁顶部对称安装有两个蒸汽压力传感器。

进一步，所述辅锅炉的内壁与重力压力传感器和蒸汽压力传感器之间均设置有隔热材料。

进一步，所述隔热材料采用硅酸铝纤维板。

进一步，所述PLC控制器采用西门子公司生产的S7-300PLC控制器，所述S7-300PLC控制器选用的中央处理器为CPU 315-2PN/DP，输入端口为DI16Xac120V，输出端口为DO16Xac120/0.5，所述重力压力传感器和蒸汽压力传感器的模拟量输入端口为AI8x12Bit。

进一步，所述重力压力传感器采用的型号为NOS-G201，所述蒸汽压力传感器采用的型号为PTC305H。

进一步，所述报警装置包括喇叭和指示灯。

与现有技术相比，本实用新型提供的油船辅锅炉水位-蒸汽自动控制系统，在辅锅炉的内壁底部安装有重力压力传感器，由此可以对辅锅炉内水的重力进行检测，同时在辅锅炉的内壁顶部安装有蒸汽压力传感器，由此可以对辅锅炉内蒸汽的压力进行检测，检测的信号数据经输入端口传输至中央处理器进行处理分析，当判断输入的测量值达到设定的报警值时，中央处理器将通过输出端口输出控制信号对水泵、油泵、风机和报警装置进行相应控制，报警装置将发出声光报警，同时辅锅炉将停止工作。在本实用新型中，由于采用了压力传感器对水的重力和蒸汽压力进行检测，因而大大减少了因为虚假水位引起的误报警，使控制系统的可靠性会进一步增强，同时将PLC控制器应用到船舶辅锅炉之后，其接线和拆线量会减少，方便了操作，并减少了工作量和故障率。

附图说明

图1是本实用新型提供的油船辅锅炉水位-蒸汽自动控制系统原理示意图。

图中，1、PLC控制器；11、输入端口；12、中央处理器；13、输出端口；2、重力压力传感器；3、蒸汽压力传感器；4、水泵；5、油泵；6、风机；7、喇叭；8、指示灯。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“径向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参考图1所示，本实用新型提供一种油船辅锅炉水位-蒸汽自动控制系统，包括PLC控制器1、重力压力传感器2、蒸汽压力传感器3、水泵4、油泵5、风机6和报警装置，所述重力压力传感器2安装于辅锅炉的内壁底部，所述蒸汽压力传感器3安装于辅锅炉的内壁顶部，所述PLC控制器1包括顺序连接的输入端口11、中央处理器12和输出端口13，所述重力压力传感器2和蒸汽压力传感器3与输入端口11电连接，所述水泵4、油泵5、风机6和报警装置与输出端口12电连接。

与现有技术相比，本实用新型提供的油船辅锅炉水位-蒸汽自动控制系统，在辅锅炉的内壁底部安装有重力压力传感器，由此可以对辅锅炉内水的重力进行检测，同时在辅锅炉的内壁顶部安装有蒸汽压力传感器，由此可以对辅锅炉内蒸汽的压力进行检测，检测的信号数据经输入端口传输至中央处理器进行处理分析，当判断输入的测量值达到设定的报警值时，中央处理器将通过输出端口输出控制信号对水泵、油泵、风机和报警装置进行相应控制，报警装置将发出声光报警，同时辅锅炉将停止工作。在本实用新型中，由于采用了压力传感器对水的重力和蒸汽压力进行检测，因而大大减少了因为虚假水位引起的误报警，使控制系统的可靠性会进一步增强，同时将PLC控制器应用到船舶辅锅炉之后，其接线和拆线量会减少，方便了操作，并减少了工作量和故障率。

作为具体实施例，所述辅锅炉的内壁底部均匀安装有四个重力压力传感器2，所述辅锅炉的内壁顶部对称安装有两个蒸汽压力传感器3，由此可以更加准确地对水的重力和蒸汽压力进行检测，提升了本自动控制系统的可靠性。

作为具体实施例，所述辅锅炉的内壁与重力压力传感器2和蒸汽压力传感器3之间均设置有隔热材料，由此可以预防辅锅炉内加热温度过高对重力压力传感器2和蒸汽压力传感器3造成的破坏，提升了所述重力压力传感器2和蒸汽压力传感器3的使用寿命。

作为具体实施例，所述隔热材料采用硅酸铝纤维板。

作为具体实施例，所述PLC控制器1采用西门子公司生产的S7-300PLC控制器，所述S7-300PLC控制器选用的中央处理器12为CPU 315-2PN/DP，输入端口11为DI16Xac120V，输出端口13为DO16Xac120/0.5，所述重力压力传感器2和蒸汽压力传感器3的模拟量输入端口为AI8x12Bit，由此可以有效检测和控制辅锅炉的重要参数，给轮机员带来了很大的方便。其中，PLC控制器作为传统继电器的替代产品，已经广泛运用于船舶、电站、分油机的自动控制系统中，它是以中央处理器为核心，以＂顺序扫描、不断循环＂的工作方式，综合了继电器控制和计算机控制优点而开发的工业自动控制装置；相比传统的接触器-继电器系统，它可以通过软件来改变控制过程，而且具有体积小、组装灵活、编程简单、抗干扰及可靠性强等特点，非常适合在潮湿、振动和倾斜等恶劣的工业环境下使用。

作为具体实施例，所述重力压力传感器2采用的型号为NOS-G201，所述蒸汽压力传感器3采用的型号为PTC305H，由此可以有效对水的重力和蒸汽压力进行检测，并将检测的信号经输入端口11传输至中央处理器12进行处理分析。

作为具体实施例，所述报警装置包括喇叭7和指示灯8，由此可以实现声光报警功能，以方便相关工作人员能够及时发现问题。

为了更加清楚的理解本实用新型提供的油船辅锅炉水位-蒸汽自动控制系统，以下将结合优选实施例对该控制系统的工作原理进行说明：

利用辅锅炉内壁底部安装的四个重力压力传感器，将水的重力转化成电信号输出，为了克服虚假水位，PLC控制器中的中央处理器将每个所测量到的电信号加在一起除以四，得到一个平均值，随后将每个测量值与平均值进行比较得到一个偏差值，中央处理器再把平均值以及每个测量值与平均值比较后得到的偏差值都与设定的报警值相比较，当平均值和偏差值中的至少一个值达到报警值时，中央处理器将输出控制信号让报警装置发出声光报警并对水泵进行控制，并且辅锅炉停止工作，同时向主机的安全保护系统送一个故障降速或者故障停车信号；其中，对于水泵的具体控制方式为：当辅锅炉内的水位偏低时，将启动水泵向辅锅炉内加水；当辅锅炉内的水位偏高时，将停止水泵向辅锅炉内加水。而在下一个新的扫描周期内，每个新的测量值将值取代原来对应的电信号，重新计算出一个新的平均值，再把每个新的测量值与新的平均值进行比较得到一个新的偏差值，这样就得到了一个新的偏差值和一个新的平均值，后续的比较方式与前一个扫描周期类似，在此不再赘述。

同样，安装在辅锅炉内壁顶部的两个蒸汽压力传感器，其对信号的检测和处理方式与水位自动控制方式相似，当检测的蒸汽压力平均值和偏差值中的至少一个值达到报警值时，中央处理器将输出控制信号让报警装置发出声光报警并对风机和油泵进行控制；其中，对于风机和油泵的具体控制方式为：正常工作时，当辅锅炉内的蒸汽压力偏低时，将先加大风机的风量，再加大油泵的油量；当辅锅炉内的蒸汽压力偏高时，将先减小油泵的油量，再减小风机的风量。

在辅锅炉正常工作时，平均值和偏差值都设定在报警值范围内，以在正常范围内实现水位的自动控制、蒸汽的自动控制和安全保护，即保证水位在最高水位和最低水位之间，汽压在最高气压和最低气压之间，而当处于危险水位或超高压状态时则自动报警。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种油船辅锅炉水位-蒸汽自动控制系统，其特征在于，包括PLC控制器(1)、重力压力传感器(2)、蒸汽压力传感器(3)、水泵(4)、油泵(5)、风机(6)和报警装置，所述重力压力传感器(2)安装于辅锅炉的内壁底部，所述蒸汽压力传感器(3)安装于辅锅炉的内壁顶部，所述PLC控制器(1)包括顺序连接的输入端口(11)、中央处理器(12)和输出端口(13)，所述重力压力传感器(2)和蒸汽压力传感器(3)与输入端口(11)电连接，所述水泵(4)、油泵(5)、风机(6)和报警装置与输出端口(13)电连接。

2.根据权利要求1所述的油船辅锅炉水位-蒸汽自动控制系统，其特征在于，所述辅锅炉的内壁底部均匀安装有四个重力压力传感器(2)，所述辅锅炉的内壁顶部对称安装有两个蒸汽压力传感器(3)。

3.根据权利要求1或2所述的油船辅锅炉水位-蒸汽自动控制系统，其特征在于，所述辅锅炉的内壁与重力压力传感器(2)和蒸汽压力传感器(3)之间均设置有隔热材料。

4.根据权利要求3所述的油船辅锅炉水位-蒸汽自动控制系统，其特征在于，所述隔热材料采用硅酸铝纤维板。

5.根据权利要求1所述的油船辅锅炉水位-蒸汽自动控制系统，其特征在于，所述PLC控制器(1)采用西门子公司生产的S7-300PLC控制器，所述S7-300PLC控制器选用的中央处理器(12)为CPU 315-2PN/DP，输入端口(11)为DI16Xac120V，输出端口(13)为DO16Xac120/0.5，所述重力压力传感器(2)和蒸汽压力传感器(3)的模拟量输入端口为AI8x12Bit。

6.根据权利要求1所述的油船辅锅炉水位-蒸汽自动控制系统，其特征在于，所述重力压力传感器(2)采用的型号为NOS-G201，所述蒸汽压力传感器(3)采用的型号为PTC305H。

7.根据权利要求1所述的油船辅锅炉水位-蒸汽自动控制系统，其特征在于，所述报警装置包括喇叭(7)和指示灯(8)。